一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂制造技术

本发明专利技术公开了一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，其包括如下重量份的组分：无机纳米氧化物粉末1‑3份；硫酸钠1份‑5份；硫酸铝1份‑5份；焦磷酸钠1份‑5份；硅酸钠5份‑15份；氟硅酸钠0.1份‑1份；硅酸镁锂盐0.1份‑1份。本发明专利技术的增强剂采用无机纳米氧化物粉末与无机盐复配而成，大部分材料易溶于水，且分散性好，加上硅酸钠、硅酸锂镁钠盐等物质，均与阳离子具有很好的交换性，使粘土具有较好的可塑性，并且本发明专利技术的增强剂烧结后，各物料均可转化为相对应的氧化物等物质，在不影响泥浆性能的情况下，又能大大增强陶瓷坯体强度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂
本专利技术涉及陶瓷工业
，尤其涉及一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂。
技术介绍
在陶瓷工业生产中，坯体的干燥强度是一个重要指标，对于产品的产品率和质量具有重要的影响，作为坯体的增强剂，在不影响坯体性能的前提下，应当是能够大大增强干坯强度，提高粉料流动性，并提高粉体的结合性。坯体增强剂可分为有机型瓷砖坯体增强剂，如PVA(聚乙烯醇)、CMC(羧甲基纤维素)、改性淀粉、聚丙烯酸钠、改性多糖、聚丙烯酸酯、木质素等等；无机型瓷砖坯体增强剂，如水玻璃、磷酸盐、膨润土、腐殖酸钠、木质素磺酸盐、碱木质素等等；还有有机-无机复合增强剂。现有技术使用的坯体增强剂大多含有高分子类有机物，这类聚合物分子量较大，结构链较长，使得泥浆的流动性变差，加入量多时，泥浆的流动性愈加变差，需要加入解凝剂来降低泥浆的粘度，并减少泥浆的含水率，以降低喷雾塔造粒工序中干燥泥浆水分，所消耗的燃料。目前，所使用的有机增强剂还存着以下的问题，如CMC具有很强的保水性，难溶于水，需要通过乙二醇作为介质，才能溶解于水中，用量过多会造成泥浆流动性变差，影响泥浆的后续生产，如喷雾造粒、干燥等工序。木质素类增强剂使用过多会导致坯体烧失量过大，且难以在坯体氧化烧成阶段完全氧化，这样，残余的有机物会在釉面熔融后继续氧化，以致会有气体继续排出，从而导致瓷砖表面出现大量的气泡或者针孔等缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，解决上述的传统问题，其具有组分简单，使用效果好。本专利技术采用如下技术方案实现：本专利技术提供一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，其包括如下重量份的组分：无机纳米氧化物粉末1-3份；硫酸钠1份-5份；硫酸铝1份-5份；焦磷酸钠1份-5份；硅酸钠5份-15份；氟硅酸钠0.1份-1份；硅酸镁锂盐0.1份-1份。进一步的，该基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂包括如下重量份的组分：无机纳米氧化物粉末1-2份；硫酸钠1份-3份；硫酸铝1份-3份；焦磷酸钠1份-3份；硅酸钠5份-10份；氟硅酸钠0.1份-1份；硅酸镁锂盐0.1份-1份。进一步的，所述无机纳米氧化物粉末为气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的混合物。进一步的，所述气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的质量比为1:1:1-4。进一步的，所述气相二氧化钛的粒径范围为10nm～20nm。进一步的，所述气相二氧化钛为气相二氧化钛P25。进一步的，所述气相氧化铝的粒径范围为10nm～50nm，比表面积≥230m2/g。进一步的，所述亲水性气相二氧化硅的松堆积密度为200g/dm3～400g/dm3，孔隙体积为0.1cm3/g～1.0cm3/g，平均孔隙直径为5nm～45nm。进一步的，所述硅酸钠与所述氟硅酸钠的质量比为4-8：1。进一步的，所述硅酸钠与所述硅酸镁锂盐的质量比为4-8：1。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的增强剂采用无机纳米氧化物粉末与无机盐复配而成，大部分材料易溶于水，且分散性好，加上硅酸钠、硅酸锂镁钠盐等物质，均与阳离子具有很好的交换性，使粘土具有较好的可塑性，并且本专利技术的增强剂烧结后，各物料均可转化为相对应的氧化物等物质，在不影响泥浆性能的情况下，又能大大增强陶瓷坯体强度。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。本专利技术提供一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，包括如下重量份的组分：无机纳米氧化物粉末1-3份；硫酸钠1份-5份；硫酸铝1份-5份；焦磷酸钠1份-5份；硅酸钠5份-15份；氟硅酸钠0.1份-1份；硅酸镁锂盐0.1份-1份。具体的，无机纳米氧化物粉末为气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的混合物。气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的质量比为1:1:1-4。气相二氧化钛的粒径范围为10nm～20nm。气相二氧化钛为气相二氧化钛P25。气相氧化铝的粒径范围为10nm～50nm，比表面积≥230m2/g。亲水性气相二氧化硅的松堆积密度为200g/dm3～400g/dm3，孔隙体积为0.1cm3/g～1.0cm3/g，平均孔隙直径为5nm～45nm。其中，气相二氧化钛是通过四氯化钛氢火焰燃烧得到。气相二氧化钛P25属于混晶型，锐钛矿和金红石的重量比大约为80/20，TiO2晶格内的缺陷密度，增大了载流子的浓度，使电子、空穴数量增加，使其具有更强的捕获在TiO2表面的溶液组份(水、氧气、有机物)的能力。气相氧化铝是由三氯化铝(AlCl3)的高温燃烧水解过程。在这个过程中三氯化铝转变为气相，然后与氢氧焰燃烧产物-水解反应，生成产物气相法纳米级三氧化二铝，减少静电荷产生、提高粉末的流动性、改善在挤出机中加工性、避免潮气吸收，延长贮藏稳定性、增加在底材上的流变性能和边角覆盖性。亲水性气相二氧化硅，以四氯化硅、氧气(或空气)和氢气，高温下反应而成。亲水性气相二氧化硅表面的氢氧基团使其具有亲水性，基本颗粒的平均粒径大约为21nm，颗粒的大小和4g/cm3的密度使其具有50m2/g的特殊表面。硅酸镁锂钠具有纳米微晶结构，在水中分散形成纳米无色透明触变性凝胶。硅酸镁锂凝胶的晶体结构单元是厚度以纳米计的微小薄片。小片的表面布满了可交换的阳离子，其中主要为Na+。当凝胶颗粒与水混合时，水与Na+接触被吸附到薄片的表面，将凝胶沿薄片撑开，这时颗粒迅速膨胀直至薄片分离。由于薄片层面带负电荷，端面带正电荷，分离后的薄片端面被吸引到另一薄片的层面，从而迅速形成三维空间的胶体结构，即卡片宫结构，使体系的粘度增大。硅酸锂镁钠盐的制备过程为：以钠、镁和锂盐与硅酸钠在一定的速度和温度下混合，产生无定型沉淀物，再通过高温处理形成部分结晶体，所得产品经过滤，洗涤，干燥和碾磨得到细腻的白色粉末。进一步的，硅酸钠与氟硅酸钠的质量比为4-8：1。硅酸钠与硅酸镁锂盐的质量比为4-8：1。优选的，该基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂包括如下重量份的组分：无机纳米氧化物粉末1-2份；硫酸钠1份-3份；硫酸铝1份-3份；焦磷酸钠1份-3份；硅酸钠5份-10份；氟硅酸钠0.1份-1份；硅酸镁锂盐0.1份-1份。上述的基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂的制备方法包括如下步骤：将无机纳米氧化物粉末、硅酸镁锂盐与水混合，搅拌均匀形成分散液，再向分散液中依次加入硫酸钠、硫酸铝、焦磷酸钠、硅酸钠、氟硅酸钠，加热到80℃-120℃，恒温搅拌，然后喷雾干燥，即得无机坯体增强剂。本专利技术的增强剂的使用方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：/n无机纳米氧化物粉末1-3份；/n硫酸钠1份-5份；/n硫酸铝1份-5份；/n焦磷酸钠1份-5份；/n硅酸钠5份-15份；/n氟硅酸钠0.1份-1份；/n硅酸镁锂盐0.1份-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
无机纳米氧化物粉末1-3份；
硫酸钠1份-5份；
硫酸铝1份-5份；
焦磷酸钠1份-5份；
硅酸钠5份-15份；
氟硅酸钠0.1份-1份；
硅酸镁锂盐0.1份-1份。


2.根据权利要求1所述的基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
无机纳米氧化物粉末1-2份；
硫酸钠1份-3份；
硫酸铝1份-3份；
焦磷酸钠1份-3份；
硅酸钠5份-10份；
氟硅酸钠0.1份-1份；
硅酸镁锂盐0.1份-1份。


3.根据权利要求1所述的基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，其特征在于，所述无机纳米氧化物粉末为气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的混合物。


4.根据权利要求3所述的基于硅酸盐体系的无机坯体增强剂，其特征在于，所述气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的质量比为1:1:1-4。

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪达，
申请(专利权)人：佛山市山有海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44